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  • #186 path(容斥原理+状压dp+NTT)

      首先只有一份图时显然可以状压dp,即f[S][i]表示S子集的哈密顿路以i为终点的方案数,枚举下个点转移。

      考虑容斥,我们枚举至少有多少条原图中存在的边(即不合法边)被选进了哈密顿路,统计出这个情况下的哈密顿路数量就可以容斥了。

      考虑暴力,显然是枚举在每张图中选择了哪些不合法边。注意到当固定了某些边被选择后,可以将这些边两端的点缩掉,缩完点之后因为已经进行了容斥,可以假装这是个完全图,哈密顿路径数量显然就是剩余点数的阶乘了,于是只需要考虑选择边的方案数。

      先考虑在一张图中选择边的方案数。之前已经求出了某个子集用一条链串起来的方案数,于是再来一个子集状压dp就搞定了。现在固定了每张图选择边的数量之和,考虑一下生成函数之类的东西容易发现求个多项式快速幂即可。可以直接在点值表示下进行。

    #include<iostream> 
    #include<cstdio>
    #include<cmath>
    #include<cstdlib>
    #include<cstring>
    #include<algorithm>
    using namespace std;
    #define ll long long
    #define P 998244353
    #define N 14
    #define M 2100000
    char getc(){char c=getchar();while ((c<'A'||c>'Z')&&(c<'a'||c>'z')&&(c<'0'||c>'9')) c=getchar();return c;}
    int gcd(int n,int m){return m==0?n:gcd(m,n%m);}
    int read()
    {
    	int x=0,f=1;char c=getchar();
    	while (c<'0'||c>'9') {if (c=='-') f=-1;c=getchar();}
    	while (c>='0'&&c<='9') x=(x<<1)+(x<<3)+(c^48),c=getchar();
    	return x*f;
    }
    int n,m,k,a[N][N],f[1<<N][N],h[1<<N],g[N][1<<N],u[M],size[1<<N],fac[M],r[M],ans;
    void inc(int &x,int y){x+=y;if (x>=P) x-=P;}
    int ksm(int a,int k) 
    {
    	int s=1;
    	for (;k;k>>=1,a=1ll*a*a%P) if (k&1) s=1ll*s*a%P;
    	return s;
    }
    int inv(int a){return ksm(a,P-2);}
    void DFT(int *a,int n,int g)
    {
    	for (int i=0;i<n;i++) r[i]=(r[i>>1]>>1)|(i&1)*(n>>1);
    	for (int i=0;i<n;i++) if (i<r[i]) swap(a[i],a[r[i]]);
    	for (int i=2;i<=n;i<<=1)
    	{
    		int wn=ksm(g,(P-1)/i);
    		for (int j=0;j<n;j+=i)
    		{
    			int w=1;
    			for (int k=j;k<j+(i>>1);k++,w=1ll*w*wn%P)
    			{
    				int x=a[k],y=1ll*w*a[k+(i>>1)]%P;
    				a[k]=(x+y)%P,a[k+(i>>1)]=(x-y+P)%P;
    			}
    		}
    	}
    }
    int main()
    {
    	n=read(),k=read(),m=read();
    	for (int i=1;i<=m;i++)
    	{
    		int x=read(),y=read();
    		a[x][y]=a[y][x]=1;
    	}
    	for (int i=0;i<n;i++) f[1<<i][i]=1;
    	for (int i=0;i<(1<<n);i++)
    	{
    		for (int j=0;j<n;j++)
    		if (f[i][j])
    		{
    			for (int x=0;x<n;x++)
    			if (!(i&(1<<x))&&a[j][x]) inc(f[i|(1<<x)][x],f[i][j]);
    		}
    		for (int j=0;j<n;j++) inc(h[i],f[i][j]);
    	}
    	for (int i=1;i<(1<<n);i++) size[i]=size[i^(i&-i)]+1;
    	g[0][0]=1;
    	for (int i=0;i<n;i++)
    		for (int j=1;j<(1<<n);j++)
    			for (int x=j;x>0;x=x-1&j)
    			if ((j&-j)==(x&-x)&&i>=size[x]-1) inc(g[i][j],1ll*g[i-(size[x]-1)][j^x]*h[x]%P);
    	for (int i=0;i<n;i++) u[i]=g[i][(1<<n)-1];
    	int t=1;while (t<=k*n) t<<=1;
    	DFT(u,t,3);
    	for (int i=0;i<t;i++) u[i]=ksm(u[i],k);
    	DFT(u,t,inv(3));
    	int v=inv(t);
    	for (int i=0;i<t;i++) u[i]=1ll*u[i]*v%P;
    	fac[0]=1;for (int i=1;i<=k*n;i++) fac[i]=1ll*fac[i-1]*i%P;
    	for (int i=0;i<=k*n;i++)
    	if (i&1) inc(ans,P-1ll*fac[k*n-i]*u[i]%P);
    	else inc(ans,1ll*fac[k*n-i]*u[i]%P);
    	cout<<ans;
    	return 0;
    }
      
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